KR20010083776A - Device for driving a multi-phase d.c. motor - Google Patents
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Abstract
다상 D.C. 모터의 구동장치(8)는 모터의 권선(2,4,6)에 구동 신호를 공급하기 위한 다상 인버터(11)를 구비한다. 다상 인버터(11)는 제1 및 제2 구동 신호를 모터의 적어도 한 권선(2)에 한번에 공급한다. 제1 및 제2 구동 신호는 적어도 한 권선(2)과는 반대 방향으로 흐른다. 이 장치는 제1 구동 신호에 제1 펄스폭 변조를 인가하고, 제2 구동 신호에 제2 펄스폭 변조를 인가하기 위한 펄스폭 변조 수단(40.1-40.6)을 더 구비한다. 이 펄스폭 변조 수단(40.1-40.6)은 모터(8)의 속도를 가속, 활발하게 감속 또는 유지하고, 모터의 회전 방향을 선택하기 위해 펄스 폭 변조의 펄스를 변화시키도록 적응되어 있다.Multiphase D.C. The drive device 8 of the motor has a polyphase inverter 11 for supplying a drive signal to the windings 2, 4, 6 of the motor. The polyphase inverter 11 supplies the first and second drive signals to at least one winding 2 of the motor at one time. The first and second drive signals flow in opposite directions to at least one winding 2. The apparatus further comprises pulse width modulation means 40.1-40.6 for applying a first pulse width modulation to the first drive signal and for applying a second pulse width modulation to the second drive signal. This pulse width modulating means 40.1-40.6 is adapted to accelerate, actively decelerate or maintain the speed of the motor 8 and to change the pulse of the pulse width modulation to select the rotational direction of the motor.
Description
기술분야에 정의된 유형의 장치는 그 중에서도 유럽 특허 출원 0419303 호로부터 공지되어 있다.Devices of the type defined in the art are known, inter alia, from European patent application 0419303.
상기 공지된 장치에서, 모터에 인가되는 전력의 양은 펄스 폭 변조의 도움으로 제어된다. 모터의 속도를 증가시키기 위해, 모터에 인가되는 전력량은 펄스 폭 변조의 펄스폭을 증가시킴으로써 증가된다. 모터의 속도를 감소시키기 위해, 모터에 인가되는 전력량은 펄스폭을 거쳐 감소되고, 그 결과 모터의 속도는 모터의 내부 마찰로 인해 감소한다.In the known device, the amount of power applied to the motor is controlled with the aid of pulse width modulation. To increase the speed of the motor, the amount of power applied to the motor is increased by increasing the pulse width of the pulse width modulation. In order to reduce the speed of the motor, the amount of power applied to the motor is reduced via the pulse width, so that the speed of the motor is reduced due to the internal friction of the motor.
상기 공지된 장치의 단점은, 모터의 속도를 감소시키는 것이 비교적 느리게,즉 모터의 속도를 증가시키는 것보다 훨씬 느리게 진행한다는 것이다. 따라서, 공지된 모터의 경우에, 모터가 저속으로 되지 않거나 또는 빨리 정지되지 않는다. 만일 모터 속도가 일시적으로 너무 높으면, 소정 속도의 동작이 재개될 수 있기 전에 모터가 마찰 결과로 충분히 저속일 때까지 기다릴 필요가 있다. 이는 속도 제어를 저하시킨다. 이는 특히 CD-ROM 드라이브인 경우에 바람직하지 않다.A disadvantage of the known device is that decreasing the speed of the motor proceeds relatively slowly, ie much slower than increasing the speed of the motor. Thus, in the case of known motors, the motor does not slow down or stop quickly. If the motor speed is temporarily too high, it is necessary to wait until the motor is sufficiently low as a result of friction before the operation of the predetermined speed can be resumed. This lowers the speed control. This is not particularly desirable for CD-ROM drives.
이 문제를 해결하기 위해, 모터 권선에 인가되는 구동 신호의 흐름 방향을 적극적으로 일시적으로 반전시킴으로써 모터를 정지시키는 것이 제안되고 있다. 이 방법의 단점은, 정상적인 동작에서 액티브한 정지(active braking)까지의 유연한 천이를 얻을 수 없다는 것이다. 만일 속도 제어가 사용되면, 이와 같은 천이의 경우 먼저 전류가 제로로 감소하고, 정류(commutation)가 적응되며, 전류가 다시 상승될 필요가 있다. 이는 다소 힘들다.In order to solve this problem, it is proposed to stop the motor by actively inverting the flow direction of the drive signal applied to the motor windings. The disadvantage of this method is that a smooth transition from normal operation to active braking cannot be achieved. If speed control is used, then in the case of such a transition, the current first decreases to zero, commutation is adapted, and the current needs to rise again. This is rather difficult.
본 발명의 목적은, 상술한 문제점에 대한 해결방법을 제공하는 것이다. 이를 위해, 본 발명에 따른 장치는 매번 제1 및 제2 구동 신호가 모터의 적어도 하나의 권선에 동시에 인가되고, 제1 및 제2 구동 신호는 모터의 상기 적어도 하나의 권선에서와는 반대 방향으로 흐르며, 장치가 상기 제1 구동 신호에 제1 펄스 폭 변조를 인가하고, 제2 구동 신호에 제2 펄스 폭 변조를 인가하기 위한 펄스 폭 변조 수단을 더 구비하고, 펄스 폭 변조 수단이 상기 모터의 속도를 액티브하게(actively) 감속 또는 유지하고, 필요에 따라, 모터의 회전 방향을 선택하기 위해, 제2 펄스 폭 변조의 펄스폭에 대해 제1 펄스 폭 변조의 펄스폭을 변하게 하도록 적응되어 있는 것을 특징으로 한다.It is an object of the present invention to provide a solution to the above problem. To this end, the device according to the invention each time the first and second drive signals are simultaneously applied to at least one winding of the motor, the first and second drive signals flow in the opposite direction as in the at least one winding of the motor, The apparatus further comprises pulse width modulation means for applying a first pulse width modulation to the first drive signal, and applying a second pulse width modulation to the second drive signal, wherein the pulse width modulation means controls the speed of the motor. Adapted to vary the pulse width of the first pulse width modulation relative to the pulse width of the second pulse width modulation in order to actively decelerate or maintain and to select the rotational direction of the motor as needed. do.
제1 펄스 폭 변조의 펄스폭과 제2 펄스 폭 변조의 펄스폭이 상호에 대해 독립적으로 제어될 수 있기 때문에, 모터의 액티브한 가속(speeding-up)과 감속(slowing-down)(브레이킹) 간의 유연한 천이를 달성할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 장치는 모터의 액티브한 감속, 안정화 및 가속 간에 가능한 점차적인 천이를 액티브하게 감속할 수 있다. 실제로, 액티브한 감속과 구동 간에는 더 이상의 차이가 없다. 더욱이, 본 발명에 따른 모터는 두 방향 및 구동의 각 방향으로 구동될 수 있고, 모터 속도가 원하는 대로, 상승, 액티브하게 감속 일정하게 유지될 수 있다.Since the pulse width of the first pulse width modulation and the pulse width of the second pulse width modulation can be controlled independently of each other, between the active speed-up and slowing-down (breaking) of the motor. Flexible transitions can be achieved. Thus, the device according to the invention can actively decelerate the gradual transition possible between active deceleration, stabilization and acceleration of the motor. In fact, there is no further difference between active deceleration and drive. Moreover, the motor according to the present invention can be driven in two directions and in each of the driving directions, and the motor speed can be kept constant ascending and decelerating as desired.
특히, 제1 듀티 사이클은 모터를 정지시키기 위한 제2 듀티 사이클과 같도록 선택된다.In particular, the first duty cycle is selected to be equal to the second duty cycle for stopping the motor.
본 발명에 따른 장치의 다른 실시예는 다상 인버터가 D.C. 전원의 제1 및 제2 단자에 각각 제1 권선의 제1 단자를 접속하기 위한 적어도 제1 및 제2의 제어가능한 스위칭 소자, 및 D.C. 전원의 제1 및 제2 단자에 각각 제2 권선의 제1 단자를 접속하기 위한 적어도 제2 및 제3의 제어가능한 스위칭 소자를 구비하되, 제1 권선의 제2 단자는 제2 권선의 제2 단자에 전기적으로 접속되고, 펄스 폭 변조 수단은, 제1 스위칭 소자를 스위치하기 위한 제1 제어 신호, 제2 스위칭 소자를 스위치하기 위한 제2 제어 신호, 제3 스위칭 소자를 스위치하기 위한 제3 제어 신호, 및 제4 스위칭 소자를 스위치하기 위한 제4 제어 신호를 포함하고, 제1 및 제2 제어 신호는, 제1 및 제2 스위칭 소자가 동시에 폐쇄되지 않는 방식으로 펄스 폭 변조되며, 제3 및 제4 제어 신호는, 제3 및 제4 스위칭 소자가 동시에 폐쇄되지 않는방식으로 펄스 폭 변조되며, 제1 및 제4 제어 신호는 각각 제1 듀티 사이클에 따라 펄스 폭 변조되고, 제2 및 제3 제어 신호는 각각 제2 듀티 사이클에 따라 펄스 폭 변조되고, 제1 및 제2 듀티 사이클은 상기 모터의 속도를 가속, 액티브하게 감속 또는 유지하기 위해 상호에 대해 가변되는 것을 특징으로 한다.Another embodiment of the device according to the invention is a multiphase inverter comprising a D.C. At least first and second controllable switching elements for connecting the first terminal of the first winding to the first and second terminals of the power supply, respectively, and D.C. At least second and third controllable switching elements for connecting the first terminal of the second winding to the first and second terminals of the power source, respectively, wherein the second terminal of the first winding is the second of the second winding. Electrically connected to the terminal, the pulse width modulation means includes a first control signal for switching the first switching element, a second control signal for switching the second switching element, and a third control for switching the third switching element. Signal, and a fourth control signal for switching the fourth switching element, wherein the first and second control signals are pulse width modulated in such a manner that the first and second switching elements are not closed simultaneously. The fourth control signal is pulse width modulated in such a manner that the third and fourth switching elements are not closed simultaneously, the first and fourth control signals are pulse width modulated according to the first duty cycle, respectively, and the second and third The control signal is each second duty cycle And pulse width modulated, wherein the first and second duty cycles vary relative to each other to accelerate, actively decelerate, or maintain the speed of the motor.
바람직하게, 제1 및 제4 제어 신호는 상호 같으며, 제2 및 제3 제어 신호도 상호 같다. 이와 같은 편차에 따르면, 단지 두개의 상호 서로 다른 제어 신호가 발생될 필요가 있다.Preferably, the first and fourth control signals are equal to each other, and the second and third control signals are equal to each other. According to this deviation, only two mutually different control signals need to be generated.
지금부터 본 발명을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.The present invention will now be described in detail with reference to the drawings.
본 발명은 모터의 속도를 제어하도록 변조된 펄스폭인 구동 신호에 의해 권선들이 소정의 시퀀스로 정기적으로 구동되는 방식으로, 모터의 권선에 구동 신호를 인가하는 다상(multi-phase) 인버터를 구비한 다상 D.C. 모터를 구동하기 위한 장치에 관한 것이다.The present invention has a multi-phase inverter for applying a drive signal to a winding of a motor in such a manner that the windings are regularly driven in a predetermined sequence by a drive signal having a pulse width modulated to control the speed of the motor. Multiphase DC A device for driving a motor.
도 1은 본 발명에 따른 장치의 실시예를 도시하는 도면.1 shows an embodiment of a device according to the invention.
도 2는 장치가 공지된 방식으로 다상 D.C. 모터를 구동할 때 도 1에 도시한 장치의 동작을 도시하는 표.2 shows a multiphase D.C. Table showing the operation of the apparatus shown in FIG. 1 when driving a motor.
도 3은 도 1에 도시한 장치에 의해 모터에 인가되는 구동 신호를 도시하는 도면.FIG. 3 shows a drive signal applied to a motor by the apparatus shown in FIG. 1; FIG.
도 4는 도 2의 표에 따라 모터가 구동될 때 도 1의 장치의 동작을 도시하는 많은 다이어그램도.4 is a number of diagrams illustrating the operation of the apparatus of FIG. 1 when the motor is driven according to the table of FIG.
도 5는 본 발명에 따라 모터가 구동될 도 1의 장치의 동작을 도시하는 많은 다이어그램도.5 is a number of diagrams illustrating the operation of the apparatus of FIG. 1 in which a motor is driven in accordance with the present invention.
도 6은 도 1에 도시한 장치의 일부를 도시하는 도면.FIG. 6 shows a part of the apparatus shown in FIG. 1; FIG.
도 7은 도 6에 도시한 본 발명에 따른 장치의 일부의 제어에 관련된 많은 다이어그램도.7 is a number of diagrams relating to the control of a portion of the apparatus according to the invention shown in FIG.
도 8은 도 6에 도시한 본 발명에 따른 장치의 일부에 대한 대체 제어 방법에 관련된 많은 다이어그램도.8 is a number of diagrams relating to an alternative control method for a portion of the apparatus according to the invention shown in FIG.
도 9는 도 1에 도시한 장치를 포함하는 CD-ROM 드라이브를 도시하는 도면.FIG. 9 shows a CD-ROM drive including the apparatus shown in FIG. 1; FIG.
우선, 브러시리스 다상 D.C. 모터를 구동하기 위한 종래 기술의 동작을 도 1을 참조하여 설명한다. 다음에, 본 발명에 따른 장치를 도 1을 참조하여 설명한다.First of all, brushless polyphase D.C. The operation of the prior art for driving a motor is described with reference to FIG. Next, an apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.
도 1에 도시한, 브러시리스(brushless) D.C. 모터에 구동 신호를 인가하기 위한 장치는, 참조번호 1을 부여한다. 본 실시예에서, 이 장치는 3단 브러시리스 D.C. 모터(8)의 3개 권선(2,4,6)에 구동 신호를 공급한다. 권선(2,4,6)은 모터의 고정자(9)의 일부를 형성한다. 모터(9)는 또한 도 1에 다어어그램으로 도시한 회전자(10)를 더 구비한다. 회전자(10)는 그 북극이 빗금쳐 도시된 영구 자석을 구비한다. 남극은 빗금이 없이 도시되어 있다.Brushless D.C. The apparatus for applying the drive signal to the motor is given the reference numeral 1. In this embodiment, the device is a three-stage brushless D.C. The drive signal is supplied to the three windings 2, 4 and 6 of the motor 8. The windings 2, 4, 6 form part of the stator 9 of the motor. The motor 9 further includes a rotor 10 shown in diagram in FIG. 1. The rotor 10 has a permanent magnet shown at its north pole. Antarctica is shown without hatches.
모터(8)의 회전자의 권선(2,4,6)에는, 모터의 자기 회전자가 회전하도록 소저의 시퀀스로 구동 신호가 정기적으로 공급되고, 적어도 하나의 권선에는 소정의 자유 주기 동안 구동 신호가 공급되지 않는다. 본 예에서, 세 개의 모든 권선에는 구동 신호로 통전되지 않으나, 소정의 자유 주기로 동시에 통전되지 않는다.The windings 2, 4, and 6 of the rotor of the motor 8 are periodically supplied with a drive signal in a sequence of steps so that the magnetic rotor of the motor rotates, and at least one winding has a drive signal for a predetermined free period. Not supplied In this example, all three windings are not energized with a drive signal, but are energized simultaneously with a predetermined free period.
이 장치(1)는 상기한 바와 같이 모터(8)의 권선(2,4,6)에 구동 신호를 인가하기 위한 구동 수단(11)을 구비한다. 본 실시예에서, 구동 수단(11)은 다상 인버터(11)의 형태를 취한다. 다상 인버터(11)에 의해 발생된 구동 신호는, 모터를 구동시키기 위해 라인(12,14,16)을 거쳐 모터(8)의 권선(2,4,6)에 인가된다. 본 실시예에서 다상 인버터(11)는, 본 실시예에서 3상 D.C. 모터가 구동되려하기 때문에 3상 인버터이다. 본 실시예에서, 다상 인버터(11)는 전원 회로(18)와 시퀀서(sequencer)(20)를 구비한다. 라인(22.1-22.6)을 거쳐, 시퀀서(20)는, 전원 회로(18)가 모터를 구동시키기 위해, 순차적으로, 즉 소정의 정기적인 시퀀스로, 권선(2,4,6)에 구동 신호를 공급하는 방식으로 순차적으로 전원 회로를 구동시킨다. 전원 회로(18)는 종래의 트리플 하프(triple half) H 브리지로 구성된다. 전원 회로(18)는 공급 라인(26)과 제로 전위(28) 간에 배열된 3개의 직렬 접속 전류 경로(24,24',24")를 갖는다. 본 실시예에서, 공급 전압 V0은 공급 라인(26), 접지에 접속된 제로 전위에 인가된다.The device 1 has a drive means 11 for applying a drive signal to the windings 2, 4, 6 of the motor 8 as described above. In this embodiment, the drive means 11 takes the form of a polyphase inverter 11. The drive signal generated by the polyphase inverter 11 is applied to the windings 2, 4, 6 of the motor 8 via lines 12, 14, 16 to drive the motor. In this embodiment, the multi-phase inverter 11 is a three-phase inverter because the three-phase DC motor is driven in this embodiment. In this embodiment, the polyphase inverter 11 includes a power supply circuit 18 and a sequencer 20. Via lines 22.1-22.6, sequencer 20 supplies drive signals to windings 2, 4, 6 sequentially, i.e. in a predetermined periodic sequence, for power circuit 18 to drive the motor. The power supply circuit is sequentially driven in a supply manner. The power supply circuit 18 is composed of a conventional triple half H bridge. The power supply circuit 18 has three series connected current paths 24, 24 ', 24 "arranged between the supply line 26 and the zero potential 28. In this embodiment, the supply voltage V 0 is the supply line. (26), it is applied to the zero potential connected to ground.
각각의 전류 경로(24,24',24")는 트랜지스터(30,32;30',32' 및 30",32") 형태의 두개의 직렬 접속 스위칭 소자로 구성된다. 트랜지스터(30,30',30",32,32',32")는 각각 예를 들어, 공지된 FET 또는 임의의 다른 공지된 스위칭 소자를 구비할 수 있다. 더욱이, 각각의 스위칭 소자((30,30',30";32,32',32")는 각각 연관된 플라이백(flyback) 다이오드(34,34',34",36,36',36")를 갖는다. 각각의 플라이백 다이오드는 각각의 스위칭 소자와 역병렬로 배열되어 있다. 각각의 플라이백 다이오드는 병렬로 배열된 스위칭 소자의 기생 다이오드일 수 있다. 플라이백 다이오드는 이와 같은 권선의 자유 주기 동안 권선에서의 전압을 백(back) emf에 의해 발생된 플라이백 신호를 드레인할 수 있다. 공급 라인(12,14,16)은 스위칭 소자(30,32;30',32' 및 30",32") 간의 각각의 다이오드 A, B, C에 접속된다.Each current path 24, 24 ', 24 "consists of two series connected switching elements in the form of transistors 30, 32; 30', 32 'and 30", 32 ". , 30 ", 32, 32 ', 32" may each have, for example, a known FET or any other known switching element. Furthermore, each switching element (30,30', 30 ") may be provided. 32, 32 ', 32 "each have associated flyback diodes 34, 34', 34", 36, 36 ', 36 ". Each flyback diode is inversely associated with each switching element. Each flyback diode may be a parasitic diode of a switching element arranged in parallel, which is generated by the back emf of the voltage in the winding during the free period of such a winding. The flyback signal can be drained. Supply lines 12, 14 and 16 are connected to respective diodes A, B and C between switching elements 30, 32; 30 ', 32' and 30 ", 32". .
전원 회로(18)의 가능한 동작 모드를 도 2 및 3 및 4의 표를 참조하여 상세히 설명하되, 여기서 전원 회로는 시퀀서(20)에 의해 자체가 공지된 방식으로 제어된다. 권선(2,4,6)의 단자들은 도 3의 노드(A, B 및 C)에 의해 표현되고, 도 1 및 2의 노드(A, B, C)에 대응한다. 일반적으로 말해서, 모터가 회전할 때, 하나의 노드(예를 들면, 노드 A)는 공급 라인(26)에 접속되고, 다른 노드(예를 들면, 노드 B)는 제로 전위 라인(28)에 접속되며, 마지막 노드(예를 들면, 노드 C)는 플로팅(floating)으로 유지된다. 따라서, 서로 다른 6개의 위상을 생각할 수 있다. 예를 들어, 첫 번째 위상 F에서, 전원 회로(18)는 노드 A가 공급 라인(26)에 접속되어 있는 결과, 스위칭 소자(30)가 턴 온되는 방식으로 라인(22.3)을 거쳐 제어된다. 동시에, 첫 번째 위상 F에서, 스위칭 소자(32')는 노드 B가 제로 전위 라인(28)에 접속되는 방식으로 라인(22.5)을 거쳐 제어된다. 첫 번째 위상 F 동안, 다른 스위칭 소자는 이들이 턴 오프되는 방식으로 제어된다. 이는 결국, 제1 위상 F에서 구동 전류가 스위칭 소자(30)를 거쳐 공급 라인(26)에서 노드 A로, 권선(2,4)을 거쳐 노드 A에서 노드 B로 그리고, 스위칭 소자(32')를 거쳐 노드 B에서 라인(28)으로 흐르기 시작한다. 이때 노드 C는 플로팅으로 유지된다. 첫 번째 위상은 도 2 및 3에 도시되어 있다. 도 2의 첫 번째 행은 전류가 노드 A에서 노드B로 흐르는 반면에, 노드 C는 플로팅으로 유지된다는 것을 도시한다. 도 3에서, 이 전류는 원형의 참조번호(1)로 표시된 화살표로서 도시되어 있다. 두 번째 위상에서는 전체적으로 유사한 방식으로, 전류는 노드 A에서 노드 C로 흐르는 반면에, 노드 B는 플로팅으로 유지된다. 이에 따라, 다른 3개의 위상, 3-6이 도 2 및 3에 도시되어 있다. 또한, 구동 주기 Pa는 구동 신호가 모터의 권선에 인가되는 주기로서 정의될 수 있다. 또한, 도 3은 구동 주기 Pa및 자유 주기 Pv를 도시한다. 이 도면으로부터, 본 실시예에서, 두 권선의 구동 주기 Pa동안 어떠한 구동 신호도 하나의 권선에 인가되지 않는 방식으로, 소정의 구동 주기 Pa동안 구동 신호가 모터 권선에 인가되는 것은 명확하다. 부수적으로, 자유 주기의 시작과 끝은 구동 주기의 시작 또는 끝과 일치하되, 각각의 구동 주기는 자유 주기인인 한 두 배이다. 각각의 구동 주기에서, 그 지속기간이 관련된 구동 주기의 기간과 같은 구동 펄스가 관련된 권선에 인가된다.Possible operating modes of the power supply circuit 18 are described in detail with reference to the tables of FIGS. 2 and 3 and 4, where the power supply circuit is controlled in a manner known per se by the sequencer 20. The terminals of the windings 2, 4, 6 are represented by nodes A, B and C of FIG. 3 and correspond to nodes A, B and C of FIGS. 1 and 2. Generally speaking, when the motor rotates, one node (eg node A) is connected to supply line 26 and the other node (eg node B) is connected to zero potential line 28. And the last node (e.g., node C) remains floating. Therefore, six different phases can be considered. For example, in the first phase F, the power supply circuit 18 is controlled via the line 22.3 in such a way that the switching element 30 is turned on as a result of the node A being connected to the supply line 26. At the same time, in the first phase F, switching element 32 'is controlled via line 22.5 in such a way that node B is connected to zero potential line 28. During the first phase F, the other switching elements are controlled in such a way that they are turned off. This in turn leads to a drive current in the first phase F via switching element 30 from supply line 26 to node A, through windings 2 and 4 from node A to node B and switching element 32 '. Flows from node B to line 28. Node C is then held floating. The first phase is shown in FIGS. 2 and 3. The first row of FIG. 2 shows that current flows from node A to node B, while node C remains floating. In FIG. 3 this current is shown as an arrow indicated by the circular reference 1. In a second phase, in a similar way, the current flows from node A to node C, while node B remains floating. Accordingly, the other three phases, 3-6, are shown in FIGS. 2 and 3. In addition, the driving period P a may be defined as a period in which the driving signal is applied to the winding of the motor. 3 also shows a drive period P a and a free period P v . From this figure, in this embodiment, it is clear that the driving signal is applied to the motor windings during the predetermined driving period P a in such a manner that no driving signal is applied to one winding during the driving period P a of the two windings. Incidentally, the start and end of the free period coincide with the start or end of the drive period, with each drive period being twice as long as the free period. In each drive cycle, a drive pulse is applied to the associated winding, the duration of which is the same as the duration of the associated drive cycle.
이미 상술한 바와 같이, 자유 주기 Pv동안, 노드 A, B 또는 C중의 하나는 플로팅으로 유지된다. 그러나, 만일 예를 들어 노드 C가 제1 위상에서 플로팅으로 유지되면, 모터의 회전자의 회전으로 인해 권선(6)에 인덕션 전압(induction voltage)이 발생할 것이다. 이 인덕션 전압은 노드 C와 3 권선의 스타(star)점 S 사이에 이용가능하며, 이하에 백 emf 신호로서 지칭한다. 이와 유사하게, 백 emf 신호가 노드 B와 두 번째 위상 F의 스타점 S 간에 발생하고, 노드 C와 세 번째 위상 F의 스타점 S 간에 백 emf 신호가 발생된다. 등등.As already mentioned above, during the free period P v , one of the nodes A, B or C remains floating. However, if node C remains floating in the first phase, for example, an induction voltage will occur in winding 6 due to the rotation of the rotor of the motor. This induction voltage is available between the node C and the star point S of the three windings, hereinafter referred to as the back emf signal. Similarly, a back emf signal is generated between the node B and the star point S of the second phase F, and a back emf signal is generated between the node C and the star point S of the third phase F. etc.
시퀀서(20)는 클럭(37)에 의해 발생되고 라인(38)을 거쳐 인가된 클럭 신호의 리듬에서 일반적으로 공지된 유형이고, 이는 도 3의 표에 제시된 시퀀스로 스위칭 소자(30,30',30",32,32',32")를 정기적으로 턴온시키는 라인(22.1-22.6) 상에 제어 신호를 발생한다. 시퀀서(20)는 예를 들어, 모터의 하나의 전기적 공전의 두 배로 사이클된다.Sequencer 20 is a type generally known in the rhythm of the clock signal generated by clock 37 and applied via line 38, which is the switching element 30, 30 ', in the sequence shown in the table of FIG. A control signal is generated on lines 22.1-22.6 that regularly turn on 30 ", 32, 32 ', 32 ". Sequencer 20 is cycled twice as long as, for example, one electrical revolution of the motor.
도 4는 F로 표시된 첫 번째 행에서 모터가 하나의 완전한 전기적 공전을 할 때 연속해서 발생하는 6개의 서로 다른 위상을 도시한다. 행(A, B 및 C)은 각각의 전압을 모터의 노드(A, B, C)에 대한 시간의 함수로서 도시한다. 예를 들어, 이는 첫 번째 및 두 번째 위상 동안, 노드 A의 전압이 공급 전압 V0에 같다는 것을 도시한다. 세 번째 위상 동안, 노드 A는 플로팅이고, 백 emf 신호가 권선 2에서 발생될 것이다. 네 번째 위상의 시작에서, 노드 A의 전압은 노드 A가 제로 전위 라인(28)에 접속되어 있기 때문에 제로점의 전압과 같다. 이와 같은 상황이 네 번째 및 다섯 번째 위상에도 유지된다. 여섯 번째 위상에서 다시 노드 A는 플로팅이 되고, 다시 백 emf 신호가 발생된다. 노드 B에서, 동일한 신호가 노드 A에서와 같이 발생되고, 노드 B에서의 신호는 노드 A에서의 신호에 대해 위상이 120°쉬프트되어 있다. 이와 유사하게, 노드 A에서의 신호에 대해 위상이 240°쉬프트된 신호가 노드 C에서 발생된다.FIG. 4 shows six different phases that occur in succession when the motor makes one complete electrical revolution in the first row labeled F. FIG. Rows A, B and C show each voltage as a function of time for nodes A, B and C of the motor. For example, this shows that during the first and second phases, the voltage at node A is equal to the supply voltage V 0 . During the third phase, node A is floating and a back emf signal will be generated in winding two. At the start of the fourth phase, the voltage at node A is equal to the voltage at zero point because node A is connected to zero potential line 28. This same situation holds for the fourth and fifth phases. In the sixth phase, node A again floats and again generates a back emf signal. At node B, the same signal is generated as at node A, and the signal at node B is shifted 120 degrees out of phase with respect to the signal at node A. Similarly, a signal shifted 240 degrees out of phase with respect to the signal at node A is generated at node C.
본 발명에 따르면, 구동 신호는 모터(8)를 감속하고 액티브하게 감속하기 위해 특정 방식으로 펄스 폭 변조된다. 이를 위해, 다상 인버터(11)는 라인(12,14,16)을 거쳐 모터 권선에 인가되는 구동 신호에 펄스 폭 변조를 인가하기 위한 펄스 폭 변조 수단(40.1-40.6)을 더 구비한다. 이 장치는 다음과 같이 동작한다. 첫 번째 위상 F(도 5 참조)에서, 동일한 제어 신호가 각각 라인(22.2 및 22.4)를 거쳐 스위칭 소자(30') 및 스위칭 소자(32)에 인가된다. 펄스 폭 변조 수단(40.2 및 40.4)의 도움으로, 스위칭 소자(30 및 32)에 인가된 라인(22.2 및 22.4) 상의 제어 신호가 동일한 방식으로 펄스 폭 변조된다. 이는 제1 구동 신호가 권선(2,4)를 통해 A에서 B로 흐르게 하고, 이 신호는 그 펄스폭이 가변(수정)될 수 있는 연속하는 펄스 Q로 구성된다. 펄스 반복 주파수는 흔히 20㎑ 이상이다. 펄스 폭 변조 신호는 도 3에서 원형의 참조번호(1)를 갖는다. 도 5에서 빗금친 부분은 첫 번째 위상에서 노드 A에 대해, 약 20㎑의 펄스 반복 주파수를 갖는 펄스 폭 변조의 결과로서, 공급 전압이 선택적으로 노드 A에 인가된다는 것을 가리킨다.According to the invention, the drive signal is pulse width modulated in a certain manner to decelerate and actively decelerate the motor 8. To this end, the polyphase inverter 11 further comprises pulse width modulation means 40.1-40.6 for applying pulse width modulation to the drive signal applied to the motor winding via the lines 12, 14 and 16. The device works as follows. In the first phase F (see FIG. 5), the same control signal is applied to switching element 30 ′ and switching element 32 via lines 22.2 and 22.4, respectively. With the aid of the pulse width modulation means 40.2 and 40.4, the control signals on the lines 22.2 and 22.4 applied to the switching elements 30 and 32 are pulse width modulated in the same way. This causes the first drive signal to flow from A to B through the windings 2 and 4, which consists of a continuous pulse Q whose pulse width can be varied (modified). Pulse repetition frequencies are often above 20 Hz. The pulse width modulated signal has a circular reference 1 in FIG. 3. The hatched portions in FIG. 5 indicate that for node A in the first phase, the supply voltage is selectively applied to node A as a result of pulse width modulation with a pulse repetition frequency of about 20 Hz.
그러나, 동시에 두개의 동일한 제어 신호가 라인(22.3 및 22.5)을 거쳐 스위칭 소자에 인가된다. 이들 제어 신호는 펄스 폭 수단(40.3 및 40.5)의 도움으로 동일하게 펄스 폭 변조된다. 이는 결국 스위치되는 스위칭 소자(30,32')를 통해 제2 구동 신호(4)(도 3 참조)의 결과가 되고, 권선(2,4)을 통해 제2 구동 신호는 권선(2,4)을 통해 흐르는 제1 구동 신호의 방향과는 반대 방향으로 흐른다. 제2 구동 신호는 또한 그 펄스폭이 변할 수(수정될 수)있는 연속하는 펄스폭으로 구성된다. 도 5에서, 이는 노드 B의 경우 첫 번째 위상에서 공급 전압 V0이 약 20㎑의상기 펄스 반복 주파수로서 노드 B에 인가되는 빗금친 부분에 의해 도시되어 있다.However, at the same time two identical control signals are applied to the switching element via lines 22.3 and 22.5. These control signals are equally pulse width modulated with the aid of pulse width means 40.3 and 40.5. This in turn results in the second drive signal 4 (see FIG. 3) via the switching elements 30, 32 ′ being switched, and through the windings 2, 4 the second drive signal is wound in the windings 2, 4. Flow in a direction opposite to the direction of the first driving signal flowing through. The second drive signal is also composed of consecutive pulse widths whose pulse widths can be varied (modified). In FIG. 5 this is illustrated by the hatched portion where the supply voltage V 0 in the first phase in the case of Node B is applied to Node B as the pulse repetition frequency of about 20 Hz.
다상 인버터(11)는, 스위칭 소자(30',32')가 동시에 폐쇄되지 않도록, 라인(22.2) 상의 제어 신호 및 라인(22.5) 상의 제어 신호가 펄스 폭 변조되는 방식으로 설계되어 있다. 이는 라인(26 및 28) 간의 단락 회로를 배제하기 위한 것이다. 이와 유사하게, 라인(22.3 및 22.4) 상의 제어 신호는, 스위칭 소자(30,32')가 라인(26 및 28) 간의 단락 회로를 배제하기 위해 동시에 폐쇄되지 않도록 하는 방식으로 펄스 폭 변조된다. 이는 도 6에 의해 더욱 설명된다. 첫 번째 위상에서 다상 인버터(11)의 동작을 설명하기 위해, 도 6은 모터(8)의 권선(2,4), 스위칭 소자(30,30',32,32') 및 다이오드(34,34',36,36')만을 도시한다.The polyphase inverter 11 is designed in such a manner that the control signal on the line 22.2 and the control signal on the line 22.5 are pulse width modulated such that the switching elements 30 ', 32' are not simultaneously closed. This is to rule out a short circuit between lines 26 and 28. Similarly, control signals on lines 22.3 and 22.4 are pulse width modulated in such a way that switching elements 30, 32 'are not simultaneously closed to exclude short circuits between lines 26 and 28. This is further illustrated by FIG. 6. To illustrate the operation of the polyphase inverter 11 in the first phase, FIG. 6 shows the windings 2, 4 of the motor 8, the switching elements 30, 30 ′, 32, 32 ′ and the diodes 34, 34. ', 36, 36') only.
상술한 제1 및 제2 구동 신호는 또한 도 3에서 원형의 참조번호(1) 및 (4)를 달고 있다. 도 7은 제어 신호가 라인(22.2, 22.3, 22.4 및 22.5)을 각각 거쳐 스위칭 소자(30,32,30' 및 32')에 인가된다는 것을 도시한다. 도 7에서의 상황 I는 펄스 폭 변조의 한 주기 동안, 라인(22.2-22.5) 상의 제어 신호의 가능한 펄스 폭 변조를 표현한다. 상술한 바와 같이, 라인(22.3 및 22.5) 상의 제어 신호는 실제로 동일하게 보인다. 라인(22.2 및 22.4) 상의 제어 신호도 역시 동일하게 보인다. 또한, 스위칭 소자(30 및 32)는, 라인(22.3 및 22.4) 상의 제어 신호에 관련된 스위칭 소자를 동시에 폐쇄하지 않는다는 점에서 결코 동시에 폐쇄되지 않는 것으로 보인다. 라인(22.2 및 22.4) 상의 제어 신호는 펄스 폭 변조된 제1 구동 신호가 권선(2,4)을 통과하게 하는 반면에, 라인(22.3 및 22.5) 상의 제어 신호는 펄스 폭 변조된 제2 구동 신호가 제1 구동 신호의 방향과는 반대 방향으로 권선(2,4)을 통과하게 한다. 상황 I에서 펄스 폭 변조에 대해 도시한 바와 같이, 스위칭 소자(30' 및 32)가 평균 시간상 스위칭 소자(30, 32')보다 길게 폐쇄되어 있기 때문에, 제1 구동 신호(1)의 평균 전류는 제2 구동 신호(4)의 평균 전류보다 길 것이다(및 평균 전류와는 반대방향을 가질 것이다). 따라서, 라인(22.2 및 22.3) 상의 제어 신호의 듀티 사이클은 라인(22.3 및 22.5) 상의 제어 신호의 듀티 사이클보다 크다. 그 효과는, 모터가 선정된 회전 방향으로 구동된다는 것이다. 모터를 액티브하게 감속하는 것이 필요할 때, 라인(22.2 및 22.4) 상의 제어 신호의 듀티 사이클은 점차적으로 감소하는 반면에, 라인(22.3 및 22.5) 상의 제어 신호의 듀티 사이클은 점차적으로 증가한다. 이는 도 7에서 Ⅲ밑에 도시한 상황의 결과가 된다. 이제부터 시간상 평균화된 제2 구동 신호(4)의 크기가 시간상 평균화된 제1 구동 신호(1)의 크기보다 크기 때문에, 모터는 액티브하게 감속할 것이다. 소정의 속도가 달성되면, 듀티 사이클은 Ⅰ밑에 도시한 상황으로 복원할 것이다.The above-mentioned first and second drive signals also bear the reference numerals 1 and 4 of the circle in FIG. 3. 7 shows that a control signal is applied to switching elements 30, 32, 30 'and 32' via lines 22.2, 22.3, 22.4 and 22.5, respectively. Situation I in FIG. 7 represents a possible pulse width modulation of the control signal on line 22.2-22.5 during one period of pulse width modulation. As mentioned above, the control signals on lines 22.3 and 22.5 actually look the same. The control signals on lines 22.2 and 22.4 also look the same. In addition, the switching elements 30 and 32 seem to never close at the same time in that they do not simultaneously close the switching elements associated with the control signals on the lines 22.3 and 22.4. The control signal on lines 22.2 and 22.4 causes the pulse width modulated first drive signal to pass through windings 2 and 4, while the control signal on lines 22.3 and 22.5 is pulse width modulated second drive signal. Allows windings 2 and 4 to pass through in a direction opposite to that of the first drive signal. As shown for pulse width modulation in situation I, since the switching elements 30 'and 32 are closed longer than the switching elements 30 and 32' in average time, the average current of the first drive signal 1 is It will be longer than the average current of the second drive signal 4 (and will have a direction opposite to the average current). Thus, the duty cycle of the control signal on lines 22.2 and 22.3 is greater than the duty cycle of the control signal on lines 22.3 and 22.5. The effect is that the motor is driven in the selected rotational direction. When it is necessary to actively decelerate the motor, the duty cycle of the control signal on the lines 22.2 and 22.4 gradually decreases, while the duty cycle of the control signal on the lines 22.3 and 22.5 gradually increases. This is the result of the situation shown under III in FIG. Since the magnitude of the second drive signal 4 averaged in time from now on is greater than the magnitude of the first drive signal 1 averaged in time, the motor will decelerate actively. If the desired speed is achieved, the duty cycle will restore to the situation shown below.
따라서, 상황 Ⅰ에 대해 도시한 제어 신호의 듀티 사이클이 도 7에 도시한 바와 같이 상황 Ⅲ에서의 신호의 듀티 사이클로 점차적으로 변할 때, 상술한 바와 같이, 액티브 감속이 얻어진다. 그러나, 만일 후속적으로 제어 신호의 듀티 사이클이 도 7에 도시한 상황 Ⅲ에서와 같이 유지되도록 유지되면, 모터는 궁극적으로 반대 방향으로 회전하기 시작할 것이다. 따라서, 본 발명에 따른 장치에서는, 제1 방향으로 모터를 액티브하게 구동하고, 모터를 제2 방향으로 액티브하게 구동시키고, 두개 방향의 각각으로 모터를 액티브하게 감속하는 것이 가능하다.Therefore, when the duty cycle of the control signal shown for situation I gradually changes to the duty cycle of the signal in situation III as shown in Fig. 7, active deceleration is obtained as described above. However, if subsequently the duty cycle of the control signal is maintained to remain as in situation III shown in Fig. 7, the motor will ultimately begin to rotate in the opposite direction. Therefore, in the apparatus according to the present invention, it is possible to actively drive the motor in the first direction, to actively drive the motor in the second direction, and to actively decelerate the motor in each of the two directions.
라인(22.2 및 22.4) 상의 제어 신호의 듀티 사이클이 라인(22.3 및 22.5) 상의 제어 신호의 듀티 사이클과 같도록 선택되면, 구동 신호(1) 및 구동 신호(4)는 상호 보상할 것이고, 시간상 평균적으로, 어떠한 구동 신호도 권선(2,4)을 통과하지 않을 것이다. 이 상황이 도 7의 Ⅱ밑에 도시되어 있다.If the duty cycle of the control signal on the lines 22.2 and 22.4 is selected to be equal to the duty cycle of the control signal on the lines 22.3 and 22.5, then the drive signal 1 and the drive signal 4 will compensate each other and average over time. As such, no drive signal will pass through the windings 2, 4. This situation is shown under II in FIG.
도 7은 또한 세 가지 도시한 상화에 대해 A에서 B로의 방향으로 다양한 구동 신호의 결과, 권선(2,4)을 통한 전체 전류 Q를 도시한다. 이는, 상황 Ⅰ에서 전류 Q가 라인(22.2 및 22.4) 상의 제어 신호에 응답해서 점차적으로 상승하고, 라인(22.3 및 22.5) 상의 제어 신호의 영향하에 점차적으로 감소한다는 것을 보여주고 있다. 그러나, 시간상 평균적으로, 이는 전류 Q가 A에서 B로 흐르는 결과가 된다. 상술한 바와 같이, 시간 상 평균화된 0과 같은 A에서 B로의 전류가 상황 Ⅰ에서 얻어지는 반면에, 시간상 평균화할 때 상황 Ⅰ에서 전류 Q의 방향과는 반대 방향을 갖는 상황 Ⅲ에서는 전류 Q가 흐른다.FIG. 7 also shows the total current Q through the windings 2, 4 as a result of the various drive signals in the direction from A to B for the three illustrated phases. This shows that in situation I, the current Q gradually rises in response to the control signal on the lines 22.2 and 22.4 and gradually decreases under the influence of the control signal on the lines 22.3 and 22.5. However, on time average, this results in a current Q flowing from A to B. As described above, while a current from A to B equal to 0, which is averaged in time, is obtained in situation I, current Q flows in situation III, which has a direction opposite to the direction of current Q in situation I when averaged in time.
상기 설명한 실시예에서는, 라인(22.2 및 22.4) 상의 제어 신호의 듀티 사이클과 라인(22.3 및 22.5) 상의 제어 신호의 듀티 사이클의 합계는 100%이다. 그러나, 이는 반드시 필요하지 않다. 선택적으로, 예를 들어, 상황 Ⅰ에서 라인(22.2 및 22.4) 상의 제어 신호의 듀티 사이클이 보다 작도록(점선으로 도시한 바와 같이) 선택된다는 점에서, 예를 들어, 듀티 사이클의 합계는 100%이하일 수 있다.In the above-described embodiment, the sum of the duty cycles of the control signals on the lines 22.2 and 22.4 and the duty cycles of the control signals on the lines 22.3 and 22.5 is 100%. However, this is not necessary. Optionally, for example, in the situation I, the duty cycle of the control signal on the lines 22.2 and 22.4 is chosen to be smaller (as shown by dashed lines), for example, the sum of the duty cycles is 100% It may be:
도 6 및 7의 도움으로, 첫 번째 위상 F에서 제1 및 제2 구동 신호(1),(4)는, 모터의 권선(2,4)에 인가되고, 두개의 권선에 있는 제1 및 제2 구동 신호(1),(4)는 반대 방향을 가지며, 펄스 폭 변조 수단은 제1 펄스 폭 변조는 제1 구동 신호에 그리고 제2 펄스 폭 변조는 제2 구동 신호에 인가하며, 펄스 폭 변조 수단은 모터의 회전 속도를 증가, 액티브하게 감속 및 유지, 및 필요에 따라 모터의 회전 방향을 선택하기 위해 상호에 대해 독립적으로 제1 펄스 폭 변조 및 제2 펄스 폭 변조의 펄스폭을 변화시키도록 적응된다.With the help of FIGS. 6 and 7, the first and second drive signals 1, 4 in the first phase F are applied to the windings 2, 4 of the motor, and the first and second in the two windings. The two drive signals 1, 4 have opposite directions, the pulse width modulation means applies the first pulse width modulation to the first drive signal and the second pulse width modulation to the second drive signal, the pulse width modulation The means is adapted to increase the rotational speed of the motor, to actively decelerate and maintain it, and to change the pulse width of the first pulse width modulation and the second pulse width modulation independently of each other to select the rotation direction of the motor as needed. Is adapted.
두 번째 위상 F에서, 도 5에 도시한 것과 완전히 유사하게, 도 7에 도시한 바와 같이 라인(22.2 및 22.4) 상의 제어 신호는 스위칭 소자(30' 및 32)에 인가된다. 그러나, 지금부터 라인(22.3 및 22.5)에 대해 도 7에 도시한 바와 같이 제어 신호는 라인(22.1 및 22.6)에 인가된다. 따라서, 이제 두 번째 위상 F에서의 제1 구동 신호는 도 3에서 원형(2)에 이해 지칭된 구동 신호인 반면에, 두 번째 위상 F에서의 제2 구동 신호는 도 3에서 원형(5)에 의해 지칭된 구동 신호이다. 다시, 두개의 구동 신호는 반대 방향을 가지며, 각각 펄스 폭 변조된다. 이는 첫 번째 위상 F에 대해 설명한 것과 전체적으로 유사하다. 상술한 선정된 방향으로 모터를 구동하기 위해, 시간상 평균화된 구동 신호(2)는 또한 구동 신호(5)보다 클 것이다. 모터를 액티브하게 감속하기 위해, 두 구동 신호의 듀티 사이클은, 시간상 평균화할 때 구동 신호(5)가 구동 신호(2) 이상이도록 적용된다. 이와 유사하게, 세 번째 위상 F에서, 제1 구동 신호는 참조번호(1)를 달고 있는 반면에, 제2 구동 신호는 참조번호(6)을 달고 있다, 네 번째 위상 F에서, 제1 구동 신호는 참조번호(4)를 달고 있고, 제2 구동 신호는 참조번호(1)를 달고 있다. 다음에, 다섯 번째 위상 F에서, 제1 구동 신호는 (5)로 참조되고, 제2 구동 신호는 (2)의 참조번호가 부여된다. 마지막으로, 여섯 번째 위상 F에서, 제5 구동 신호는 참조번호(6)가 부여되고, 제2 구동 신호는 (3)의 참조번호를 갖는다. 따라서, 본 발명에 따르면 3상 D.C. 모터를 구동하기 위한 장치의 위상 각각을 고려하고 있다.In the second phase F, a control signal on the lines 22.2 and 22.4 is applied to the switching elements 30 'and 32, as shown in FIG. 7, completely similar to that shown in FIG. However, from now on, for the lines 22.3 and 22.5, the control signal is applied to the lines 22.1 and 22.6. Thus, the first drive signal in the second phase F is now the drive signal referred to in the circle 2 in FIG. 3, while the second drive signal in the second phase F is in the circle 5 in FIG. 3. Drive signal referred to. Again, the two drive signals have opposite directions, each pulse width modulated. This is in general similar to that described for the first phase F. In order to drive the motor in the predetermined direction described above, the drive signal 2 averaged in time will also be larger than the drive signal 5. To actively decelerate the motor, the duty cycle of the two drive signals is applied such that the drive signal 5 is greater than or equal to the drive signal 2 when averaged in time. Similarly, in the third phase F, the first drive signal bears the reference number 1, while the second drive signal bears the reference number 6. In the fourth phase F, the first drive signal Denotes a reference number (4), and the second drive signal carries a reference number (1). Next, in the fifth phase F, the first drive signal is referred to as (5), and the second drive signal is given the reference number of (2). Finally, in the sixth phase F, the fifth drive signal is given the reference number 6, and the second drive signal has the reference number (3). Thus, according to the invention three-phase D.C. Each of the phases of the device for driving the motor is considered.
도 8은 라인(22.2-22.5) 상의 제어 신호가 발생될 수 있는 제1 위상 F에 대한 대체 실시예를 도시한다. 이 경우에서도 역시, 라인(22.2) 상의 제어 신호와 라인(22.5) 상의 제어 신호는 동시에 폐쇄되지 않는 방식으로 스위칭 소자(30' 및 32')를 스위치한다. 라인(22.3 및 22.4) 상의 제어 신호는 스위칭 소자(30 및 32)를 동시에 폐쇄하지 않는다. 그러나, 본 발명에서 제어 신호는 각각, 매번 라인(22.2) 상의 제어 신호의 펄스의 시작이 라인(22.4) 상의 제어 신호의 펄스의 끝과 일치하는 방식으로 상호 다르다. 이와 유사하게, 라인(22.3) 상의 제어 신호의 펄스의 시작은 라인(22.5) 상의 제어 신호의 끝과 일치한다.8 shows an alternative embodiment for a first phase F in which control signals on lines 22.2-22.5 can be generated. In this case too, the control signal on line 22.2 and the control signal on line 22.5 switch switching elements 30 'and 32' in such a way that they are not closed simultaneously. The control signals on lines 22.3 and 22.4 do not close switching elements 30 and 32 simultaneously. In the present invention, however, the control signals differ from each other in such a way that the beginning of the pulse of the control signal on line 22.2 coincides with the end of the pulse of the control signal on line 22.4 each time. Similarly, the start of the pulse of the control signal on line 22.3 coincides with the end of the control signal on line 22.5.
만일 라인(22.2-22.5) 상의 제어 신호의 각각의 듀티 사이클이 설명한 바와 같이 변하면, 모터는 전체적으로 유사한 방식으로 구동될 것이다. 따라서, 도 8에서 상황 Ⅰ에 도시한 바와 같이 선택된 듀티 사이클 동안, 시간 평균 전류 Q는 또한 도 7의 상황 Ⅰ에서의 시간 평균 전류 Q와 같다. 도 8의 상황 Ⅱ 및 Ⅲ에서의 관련된 권선에서 발생된 평균 전류는 또한 도 7의 상황 Ⅱ 및 Ⅲ에서의 평균 전류 Q에 대응한다.If each duty cycle of the control signal on lines 22.2-22.5 changes as described, the motor will be driven in a similar manner throughout. Thus, during the selected duty cycle as shown in situation I in FIG. 8, the time average current Q is also equal to the time average current Q in situation I of FIG. 7. The average current generated in the associated windings in situations II and III of FIG. 8 also corresponds to the average current Q in situations II and III of FIG. 7.
또한 도 8에 도시한 실시예의 경우, 라인(22.2 및 22.4)상에 발생된 제어 신호의 듀티 사이클과 라인(22.3 및 22.5) 상에 발생된 제어 신호의 듀티 사이클의 합계는 100%이다. 그러나, 선택적으로, 예를 들어, 라인(22.2 및 22.4) 상에서 발생된 제어 신호의 펄스폭이 감소되면(도 8에서의 점선으로 도시한 바와 같이), 듀티 사이클의 합계가 100%이하일 수 있다. 결과로 나타나는 펄스폭이 빗금친 영역으로 도시된다. 이와 같은 변형은 본 발명의 범위 내에 포괄하는 것으로 간주된다.8, the sum of the duty cycle of the control signal generated on the lines 22.2 and 22.4 and the duty cycle of the control signal generated on the lines 22.3 and 22.5 is 100%. However, optionally, for example, if the pulse width of the control signal generated on lines 22.2 and 22.4 is reduced (as shown by the dashed line in FIG. 8), the sum of the duty cycles may be 100% or less. The resulting pulse width is shown by the hatched area. Such modifications are considered to be within the scope of the present invention.
본 발명에서, 펄스 폭 변조기(40.1-40.6)는 제어 장치(42)에 의해 제어된다. 제어 장치(42)는 펄스 폭 변조기(40.1-40.6)에 인가되는 제어 신호 S를 발생한다. 제어 장치(42)는 또한 라인(44) 상의 시퀀서(20)를 제어하기 위한 신호를 발생한다.In the present invention, the pulse width modulators 40.1-40.6 are controlled by the control device 42. The control device 42 generates a control signal S applied to the pulse width modulators 40.1-40.6. The control device 42 also generates a signal for controlling the sequencer 20 on the line 44.
더욱이, 라인(12,14 및 16)으로부터의 신호가 제어 장치(42)에 인가될 수 있다. 공지된 방식에서, 제어 장치(42)는 이들 라인(12,14 및 16) 상에 발생된 백 emf 신호에 기초하여 모터의 속도를 결정할 수 있다. 만일 소정의 속도가 라인(46)을 거쳐 제어 장치(41)에 입력되면, 제어 장치(42)는 상술한 바와 같이 구동 신호의 펄스 폭 변조를 제어함으로써, 모터를 가속시키거나 또는 액티브하게 감속시킴으로써 소정의 값으로 속도를 조정할 수 있다. 제어 장치(42)는 또한 펄스 폭 변조를 제어함으로써 모터의 회전 방향을 선택할 수 있다. 도 1에 도시한 장치(1) 및 모터(8)는 도 9에 도시한 바와 같이 CD ROM 디스크 드라이브(50)에서의 장점을 증가시키는데 사용될 수 있다. CD ROM 디스크 드라이브(50)는 CD ROM(54)으로부터 정보를 판독하기 위한 판독 헤드, 및 선택적으로, 적용에 따라, CD ROM(54)에 정보를 기록하기 위한 기록 헤드를 갖는다. CD ROM 디스크 드라이브(50)의 모터(8)의 속도가 자주 그리고 급속히 변하기 때문에, CD ROM 디스크 드라이브에 본 발명에 따른 장치를 사용하는 것이 특히 바람직하다. 이와 같은 변형은 각각 본발명의 범위에 포괄하는 것으로 간주된다.Moreover, signals from lines 12, 14 and 16 can be applied to control device 42. In a known manner, the control device 42 can determine the speed of the motor based on the back emf signals generated on these lines 12, 14 and 16. If a predetermined speed is input to the control device 41 via the line 46, the control device 42 controls the pulse width modulation of the drive signal as described above, thereby accelerating or actively decelerating the motor. The speed can be adjusted to a predetermined value. The control device 42 can also select the rotation direction of the motor by controlling the pulse width modulation. The device 1 and the motor 8 shown in FIG. 1 can be used to increase the advantages in the CD ROM disk drive 50 as shown in FIG. The CD ROM disk drive 50 has a read head for reading information from the CD ROM 54, and optionally, a recording head for writing information to the CD ROM 54, depending on the application. Since the speed of the motor 8 of the CD ROM disk drive 50 changes frequently and rapidly, it is particularly preferred to use the device according to the invention in a CD ROM disk drive. Such variations are considered to be encompassed within the scope of the present invention, respectively.
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